Magnetronske mete za raspršivanje

1) Princip raspršivanja magnetronom.
U rasprskanoj meti (katoda) i anoda između dodavanja ortogonalnog magnetskog i električnog polja, u komori sa visokim vakuumom ispunjenom potrebnim inertnim gasom (obično Ar gas), trajni magneti na površini ciljanog materijala da formiraju magnetno polje 250 ~ 350 gauss, sa električnim poljem visokog napona da formira ortogonalno elektromagnetno polje. Pod dejstvom električnog polja, gas Ar se jonizuje u pozitivne jone i elektrone, cilj se dodaje sa određenim negativnim visokim naponom, elektroni iz mete su podložni dejstvu magnetnog polja i ionizacija radnog gasa se povećava, u blizini katode se formira plazma visoke gustine, Ar ioni se ubrzavaju pod djelovanjem Lorentzove sile i lete prema ciljnoj površini, bombardovanje površine mete veoma velikom brzinom, tako da atomi raspršeni iz mete slijede princip konverzije zamaha s visokim. Atomi raspršeni na metu slijede princip konverzije kinetičke energije i lete s površine mete prema podlozi kako bi nanijeli film. Magnetronsko raspršivanje općenito se dijeli na dvije vrste: DC raspršivanje i RF raspršivanje, gdje je princip opreme za raspršivanje jednosmjernom strujom jednostavan i brzina je velika kada se metali raspršuju. RF raspršivanje, S druge strane, može se koristiti u širem spektru primjena i može raspršivati ​​nevodljive materijale pored električno vodljivih materijala, kao i reaktivno raspršivanje za pripremu složenih materijala kao što su oksidi, nitridi i karbidi. Ako se frekvencija RF poveća, to postaje raspršivanje mikrovalne plazme, danas, obično se koriste elektronska ciklotronska rezonancija (ECR) tip mikrovalno plazma raspršivanje.
2) Vrste magnetronskih meta za raspršivanje.
Metala premaza metalom za prskanje, metala premaza za raspršivanje legure, metala premazivanja keramičkim raspršivanjem, boride keramička meta za raspršivanje, metala za raspršivanje od karbidne keramike, metala za raspršivanje keramike sa fluoridom, nitridna keramička meta za raspršivanje, oksidna keramička meta, meta za raspršivanje keramičke selenide, silikatna keramička meta za raspršivanje, meta za raspršivanje sulfidne keramike, meta za raspršivanje keramičkog telurida, druge keramičke mete, hromom dopirane keramičke mete od silicijum oksida (Cr-SiO), mete indijum -fosfida (InP), olovne arsenidne mete (PbAs), meta arsenida indijuma (InAs). [2]
Glas uređivača područja primjene
Kao što svi znamo, Trend razvoja tehnologije ciljnih materijala usko je povezan s trendom razvoja tankoslojne tehnologije u nižoj industriji primjene, i kako industrija primjene poboljšava tehnologiju tankoslojnih proizvoda ili komponenti, tehnologija ciljnog materijala bi se također trebala promijeniti. Na primjer, Ic proizvođači. U novije vrijeme posvećen je razvoju bakrenog ožičenja niske otpornosti, Očekuje se da će u narednih nekoliko godina značajno zamijeniti originalnu aluminijsku foliju, tako da će razvoj bakarnih meta i njihovog potrebnog materijala za slojeve barijere biti hitan. Osim toga, zadnjih godina, ravnog ekrana (FPD) značajno zamijenila originalnu katodnu cijev (CRT) tržište kompjuterskih monitora i televizije. Također će značajno povećati tehnološku i tržišnu potražnju za ITO ciljevima. Osim toga, u tehnologiji skladištenja. Velika gustoća, hard disk velikog kapaciteta, Potražnja za optičkim diskovima visoke gustine koji se ponovo upisuju i dalje raste. Sve ovo dovelo je do promjena u potražnji za ciljnim materijalima u industriji primjene. U nastavku ćemo predstaviti glavna područja primjene ciljanih materijala, i trend razvoja ciljnog materijala u ovim oblastima.
Mikroelektronika
Industrija poluprovodnika ima najzahtjevnije zahtjeve kvalitete za filmove za ciljano raspršivanje u bilo kojoj industriji primjene. Danas, silikonske pločice do 12 inča (300 epitode) se proizvode. dok se širina interkonekcija smanjuje. Zahtjevi proizvođača silikonskih pločica za velike veličine, visoke čistoće, niska segregacija i fina zrna zahtijevaju da proizvedene mete imaju bolju mikrostrukturu. Prečnik kristalnih čestica i uniformnost mete identifikovani su kao ključni faktor koji utiče na brzinu taloženja filma. Osim toga, čistoća filma u velikoj mjeri ovisi o čistoći mete. U prošlosti, a 99.995% (4N5) cilj od čistog bakra bi mogao da zadovolji potrebe proizvođača poluprovodnika za proces od 0.35 popodne, ali ne može ispuniti zahtjeve današnjeg procesa od 0,25 um, dok je 0,18um} umjetnost ili čak 0,13 m procesa za nemjereno će zahtijevati ciljnu čistoću 5 ili čak 6N ili više. Bakar u poređenju sa aluminijumom, bakar ima veću otpornost na elektromigraciju i nižu otpornost na susret! Proces provodnika zahtijeva submikronsko ožičenje ispod 0,25um, ali sa sobom nosi i druge probleme: čvrstoća prianjanja bakra na organske dielektrične materijale je niska. I lako reagovati, što rezultira korištenjem čipa bakrene interkonektivne linije je korodirano i slomljeno. U cilju rješavanja ovih problema, potreba za postavljanjem sloja barijere između sloja bakra i dielektrika. Materijali za blokirajući sloj se uglavnom koriste sa visokom tačkom topljenja, visoka otpornost metala i njegovih spojeva, tako da je debljina blokirajućeg sloja manja od 50nm, a performanse prianjanja bakra i dielektričnog materijala su dobre. Međusobna veza bakra i aluminija međusobnog povezivanja materijala blokirajućeg sloja je različita. Potrebno je razviti nove ciljne materijale. Bakarna međuveza blokirnog sloja sa ciljnim materijalima uključujući Ta, W, TaSi, WSi, itd.. Ali Ta, W su vatrostalni metali. Proizvodnja je relativno teška, sada proučava molibden, hrom i drugo tajvansko zlato kao alternativni materijali.
Za displeje
Ravni displeji (FPD) imale značajan uticaj na tržište kompjuterskih monitora i televizora tokom godina, uglavnom u obliku katodnih cijevi (CRT), što će također pokretati tehnologiju i potražnju tržišta za ITO ciljevima. Danas su dostupne dvije vrste iTO meta. Jedna je upotreba praha indijevog oksida i kositrnog oksida u nano stanju pomiješanih i sinteriranih, jedna je upotreba mete legure indija i kositra. Mete od legure indija i kositra mogu se koristiti za ITO tanke filmove DC reaktivnim raspršivanjem, ali ciljna površina će oksidirati i utjecati na brzinu raspršivanja, i nije lako doći do velikih tajvanskih zlatnih meta. U današnje vrijeme, prvi metod je generalno usvojen za izradu ITO ciljeva, koristeći L}IRF reaktivni premaz za raspršivanje. Ima veliku brzinu taloženja. I može precizno kontrolirati debljinu filma, visoka provodljivost, dobra konzistencija filma, i snažno prianjanje na podlogu, itd. l. Ali ciljne materijalne poteškoće u proizvodnji, što je zato što indijski oksid i kalaj oksid nije lako sinterovati zajedno. ZrO2, Bi2O3 i CeO se generalno koriste kao aditivi za sinterovanje i mogu da dobiju mete sa gustinom od 93% to 98% teorijske vrednosti. Performanse ITO filmova formiranih na ovaj način uvelike zavise od aditiva. Japanski naučnici koriste Bizo kao aditiv, Bi2O3 se topi na 820Cr i ispario je iznad temperature sinterovanja od 1500°C. Ovo omogućava da se dobije relativno čist ITO cilj pod uslovima sinterovanja u tečnoj fazi. Štaviše, potrebna oksidna sirovina ne mora nužno biti nanočestice, što pojednostavljuje preliminarni proces. In 2000, Nacionalna komisija za planiranje razvoja, Ministarstvo nauke i tehnologije Ministarstvo nauke i tehnologije u “trenutni prioritet razvoja informacione industrije vodič za ključna područja”, ITO veliki ciljni materijal je također uključen.
Za skladištenje
U tehnologiji skladištenja, razvoj visoke gustine, tvrdi disk velikog kapaciteta zahtijeva veliki broj gigantskih magnetootpornih filmskih materijala, i CoF~Cu višeslojni kompozitni film je danas široko korištena gigantska magnetorezitivna filmska struktura. Ciljni materijal od legure TbFeCo koji je potreban za magnetne diskove još se dalje razvija, a magnetni diskovi napravljeni od njega imaju veliki kapacitet skladištenja, dug životni vijek i može se više puta brisati bez kontakta. Danas razvijeni magnetni diskovi imaju slojevitu kompozitnu filmsku strukturu od TbFeCo/Ta i TbFeCo/Al. Dostiže Kerrov ugao rotacije TbFeCo/AI strukture 58, dok TbFeCofFa može biti blizu 0.8. Utvrđeno je da niska magnetna permeabilnost ciljnog materijala, visoki napon parcijalnog pražnjenja l izmjenične struje l otporan na električnu snagu.
Memorije promene faze zasnovane na germanijumskom antimonu teluridu (PCM) su pokazali značajan komercijalni potencijal kao alternativna memorijska tehnologija za NOR flash flash i dio tržišta DRAM-a, kako god, jedan od izazova na putu bržeg skaliranja je nedostatak potpuno hermetičkih ćelija koje se mogu proizvesti kako bi se dodatno smanjila struja resetiranja. Niže struje resetovanja mogu smanjiti potrošnju energije memorije, produžite vijek trajanja baterije i povećajte propusnost podataka, sve važne karakteristike za današnje podatke usmjerene na podatke, visoko prenosiv potrošač